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EP0612993B1 - Vorrichtung zum Wechseln von Mess- und/oder Probensonden - Google Patents

Vorrichtung zum Wechseln von Mess- und/oder Probensonden Download PDF

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Publication number
EP0612993B1
EP0612993B1 EP93250292A EP93250292A EP0612993B1 EP 0612993 B1 EP0612993 B1 EP 0612993B1 EP 93250292 A EP93250292 A EP 93250292A EP 93250292 A EP93250292 A EP 93250292A EP 0612993 B1 EP0612993 B1 EP 0612993B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
probe
drive unit
gripper
probes
magazine
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93250292A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0612993A2 (de
EP0612993A3 (de
Inventor
Wolfgang Löhndorf
Hans-Wilhelm Schöck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0612993A2 publication Critical patent/EP0612993A2/de
Publication of EP0612993A3 publication Critical patent/EP0612993A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0612993B1 publication Critical patent/EP0612993B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B25J17/0266—Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30—Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/12—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using spirally or helically shaped channels
    • F01N1/125—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using spirally or helically shaped channels in combination with sound-absorbing materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S73/00—Measuring and testing
    • Y10S73/09—Molten metal samplers

Definitions

  • the present invention relates to a device for Exchange of measuring and / or sample probes after removal from a probe magazine to one at the bottom a sub-tube arranged contact tube can be plugged.
  • EP-PS-0.092.636 is a method and a device for handling measuring or Sampling probe tubes known in metal production, at from which the probe tube is taken horizontally from a probe magazine, vertically attached to a measuring lance, in the Metal bath lowered, then raised and disposed of becomes.
  • the probe tube is removed from the probe magazine taken from a transverse transport device and on a Transported in the manipulator. To at this point the probe tube is in one horizontal position. The manipulator is therefore after The probe tube is pivoted into a vertical position, so that the probe tube is now exactly in the vertical measuring axis, on which also the Measuring probe is fastened and lowered.
  • EP-A-0113653 is a device for changing measuring and / or Sample probes known that after removal from a special magazine on a the lower end of a sub-lance arranged contact tube can be plugged, with a gripper is provided for detecting a probe, which is connected to a boom / arm via a joint connected is. This can be moved by means of a drive unit, this Drive unit movable on a slidable, rotatable and height-adjustable Device is arranged and a corresponding to control the device Control device is provided.
  • the invention is therefore based on the object To develop a system that changes the probe, e.g. for a Repetition at the end of the blow, made possible in the shortest possible time. Furthermore, the system should be designed so that a Retrofitting of existing systems without changes of the existing systems is possible.
  • the device for changing the measuring and / or sample probes equipped with 6 degrees of freedom so that bypassing spatially arranged constructions is possible.
  • the device is included Drives equipped, the total cycle time for one Allow probe change in the required short time.
  • Fig.1 to 3 are for a special Measurement required probes 3 in the probe magazine 2 in corresponding channels 15 stocked.
  • the drive unit 11 for telescoping the Cantilever 12 and the joint 13 Due to the superimposed movements of the piston-cylinder units 9, the drive unit 11 for telescoping the Cantilever 12 and the joint 13, the probe 3 in taken horizontally from magazine 2 and into the brought vertical position.
  • the lifting and rotating unit 7 then pivots at the same time Telescoping the boom 12 to the probe attachment position.
  • the bearings 10 of the piston-cylinder units 9 are designed in such a way that the swiveling movements when Retraction of the piston-cylinder units added can be.
  • each of the piston-cylinder units 9, the turntable 8, the drive unit 11, the boom 12, the joint 13 and the gripper 14 each independently can be controlled from one another by the control device 23, is achieved that the probes 3 regardless of the Alignment of the measuring probe 4 is safe and error-free can be plugged onto the contact tube.
  • the used one Pulled the probe 3a from the contact tube 5 and through brought the device 1 to the separation station 21, where the lower part of the probe, in which the sample chamber located, separated from the probe and via a downpipe is transported to the converter stage.
  • the rest of the probe is then either through the sublance dome 16 in disposed of the converter 20 or into a designated one Disposal station 22 dropped.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder Probensonden, die nach der Entnahme aus einem Sondenmagazin auf ein am unteren Ende einer Sublanze angeordnetes Kontaktrohr aufsteckbar sind.
Der Einsatz von Einrichtungen zum automatischen Bestücken von Meßlanzen mit speziellen Meßsonden ist bereits bekannt.
So ist beispielsweise aus der EP-PS-0.092.636 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Handhaben von Meß- bzw. Probennahme-Sondenrohren beim Metallerzeugen bekannt, bei dem das Sondenrohr horizontal aus einem Sondenmagazin entnommen, vertikal an einer Meßlanze befestigt, in das Metallbad abgesenkt, anschließend angehoben und entsorgt wird.
Dazu wird das Sondenrohr aus dem Sondenmagazin mittels einer Quertransporteinrichtung entnommen und auf einer Transporteinrichtung in den Manipulator befördert. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Sondenrohr in einer horizontalen Position. Der Manipulator wird deshalb nach Aufnahme des Sondenrohres in eine vertikale Position verschwenkt, so daß sich das Sondenrohr nunmehr genau in der vertikalen Meßachse befindet, auf der im Betrieb auch die Meßlanze heb- und senkbar befestigt ist.
Bei diesem Verfahren ist es jedoch von Nachteil, daß das mehrmalige Übergeben des Sondenrohres von dem Sondenmagazin zum Manipulator und das anschließende Verschwenken des Sondenrohres in die vertikale Richtung einen relativ langen Zeitraum beansprucht.
Durch die Weiterentwicklung der Prozeßautomation bei der Oxygenstahlerzeugung werden die Anforderungen an alle Komponenten der Gesamtanlagen hinsichtlich Schnelligkeit und Genauigkeit aber immer größer. Die bekannten Einrichtungen können diesen Anforderungen nicht mehr entsprechen.
Aus der EP-A-0113653 ist eine Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder Probensonden bekannt, die nach der Entnahme aus einem Sondermagazin auf ein am unteren Ende einer Sublanze angeordnetes Kontaktrohr aufsteckbar sind, wobei ein Greifer zum Erfassen einer Sonde vorgesehen ist, welcher über ein Gelenk mit einem Ausleger/Arm verbunden ist. Dieser ist mittels einer Antriebseinheit verschiebbar, wobei diese Antriebseinheit beweglich auf einer verschiebbaren, drehbaren und höhenverstellbaren Einrichtung angeordnet ist und zur Steuerung der Vorrichtung eine entsprechende Steuereinrichtung vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein System zu entwickeln, das den Sondenwechsel, für z.B. eine Wiederholung am Blasende, in kürzester Zeit ermöglicht. Desweiteren soll das System so ausgelegt sein, daß eine Nachrüstung von bereits bestehenden Anlagen ohne Änderung der bestehenden Systeme möglich ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Wechseln der Meß- und/oder Probensonden mit 6 Freiheitsgraden ausgerüstet, so daß ein Umfahren von räumlich angeordneten Konstruktionen möglich ist. Darüberhinaus ist die Vorrichtung mit Antrieben ausgestattet, die die Gesamtzykluszeit für einen Sondenwechsel in der geforderten kurzen Zeit ermöglichen.
Dabei wird vorteilhafterweise von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die Arbeitsvorgänge vom Zeitpunkt der Entnahme der Sonden aus dem Sondenmagazin bis hin zum Einsetzen der verschwenkten Sonden in die Meßlanzen innerhalb eines einzigen Arbeitsschritts erfolgen können.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung.
Es zeigt:
  • Fig.1 eine Ansicht des Einsatzbereichs einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Abgaskessel, Blaslanze, Blaslanzendom, Sublanze und Sublanzendom;
  • Fig.2 eine Draufsicht zu Figur 1; und
  • Fig.3 eine Seitenansicht zu Figur 1.
    • Gemäß den Fig.1 bis 3 werden die für eine spezielle Meßung erforderlichen Sonden 3 in dem Sondenmagazin 2 in entsprechenden Kanälen 15 bevorratet.
    Mit dem vom Leitstand aus gegebenen Befehl für eine bestimmte Meßung läuft ein Aufsteckprogramm ab, wobei die Antriebe der Hub- und Dreheinheit 7, des Gelenks 13 sowie des Auslegers 12 durch die Steuereinheit 23 aktiviert werden und die Vorrichtung 1 die entsprechende Sonde 3 anfährt. Danach werden die mit dem Gelenk 13 verbundenen Greifer 14 geschlossen.
    Durch die überlagerten Bewegungen der Kolben-Zylindereinheiten 9, der Antriebseinheit 11 zum Teleskopieren des Auslegers 12 sowie des Gelenks 13 wird die Sonde 3 in horizontaler Lage aus dem Magazin 2 entnommen und in die vertikale Position gebracht.
    Anschließend schwenkt die Hub- Dreheinheit 7 unter gleichzeitigem Teleskopieren des Auslegers 12 zur Sondenaufsteckposition. Die Lager 10 der Kolben-Zylindereinheiten 9 sind so ausgelegt, daß die Schwenkbewegungen beim Aus-bzw. Einfahren der Kolben-Zylindereinheiten aufgenommen werden können.
    Hierbei ist entscheidend, daß durch die Kombination von Hub- Dreheinheit 7, Antriebseinheit zum Teleskopieren 11 des Auslegers 12 und des Gelenks 13 alle räumlichen Punkte im Bereich des Drehkreises der Wechselvorrichtung an- bzw. umfahren werden können. Nach Erreichen der Aufsteckposition kann die Sonde 3 entweder durch die Hubeinheit 7 oder durch die Kolben- Zylindereinheiten 9 unter gleichzeitigem Neigen des Gelenks 13 auf das Kontaktrohr 5 der Sublanze 4 aufgesteckt werden.
    Durch den Umstand, daß jede der Kolben- Zylindereinheiten 9, der Drehtisch 8, die Antriebseinheit 11, der Ausleger 12, das Gelenk 13 sowie der Greifer 14 jeweils unabhängig voneinander durch die Steuereinrichtung 23 steuerbar sind, wird erreicht, daß die Sonden 3 unabhängig von der Ausrichtung der Meßlanze 4 jeweils sicher und fehlerlos auf das Kontaktrohr aufgesteckt werden können.
    Bei einer reinen Temperaturmeßung wird die nach der Meßung verbrauchte Sonde 3a vom Kontakt rohr 5 der Sublanze 4 abgezogen und durch den Sublanzendom 16 in den Konverter 20 entsorgt.
    Bei Einsatz von Temperatur-Probe-Sonden wird die verbrauchte Sonde 3a vom Kontaktrohr 5 abgezogen und durch die Vorrichtung 1 zur Trennstation 21 gebracht, wo der untere Teil der Sonde, in dem sich die Probekammer befindet, von der Sonde abgetrennt und über ein Fallrohr zur Konverterbühne transportiert wird. Die restliche Sonde wird anschließend entweder durch den Sublanzendom 16 in den Konverter 20 entsorgt oder in eine dafür vorgesehene Entsorgungsstation 22 abgeworfen.
    Durch die freiprogrammierbare Steuerung 23 der Vorrichtung 1 können alle Raumkoordinaten nach dem "Teach in" Verfahren eingegeben werden und anschließend im Echt-Zeit Programm abgefahren werden. Die Zentralisierung aller Steuerbefehle in der Steuerung 23 der Vorrichtung 1 ermöglicht es, die Störanfälligkeit der bisher bekannten Systeme weitgehendst auszuschalten.

    Claims (4)

    1. Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder Probensonden (3), die nach der Entnahme aus einem Sondenmagazin (2) auf ein am unteren Ende einer Sublanze (4) angeordnetes Kontaktrohr (5) aufsteckbar sind, wobei ein Greifer (14) zum Erfassen einer Sonde (3) vorgesehen ist, welcher über ein Gelenk (13) mit einem Ausleger (12) mittels einer Antriebseinheit (11) verschiebbar ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Antriebseinheit (11) durch wenigstens drei Kolben-Zylinder-Einheiten (9) beweglich auf einem drehbaren und höhenverstellbaren Tisch (8) angeordnet ist, daß zur Steuerung der Vorrichtung (1) eine Steuereinrichtung (23) vorgesehen ist und daß jede Kolben-Zylinder-Einheit (9) separat durch die Steuereinrichtung (23) steuerbar ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Antriebseinheit (11) im Bereich ihrer Ecken über vier Kolben-Zylinder-Einheiten (9) beweglich mit dem Tisch (8) verbunden ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der Tisch (8), die Antriebseinheit (11), der Ausleger (12), das Gelenk (13) sowie der Greifer (14) jeweils unabhängig voneinander durch die Steuereinrichtung (23) steuerbar sind.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Sondenmagazin (2) eine Anzahl von Sondenkanälen (15) zur Aufnahme der Sonden (3) aufweist.
    EP93250292A 1993-02-24 1993-10-28 Vorrichtung zum Wechseln von Mess- und/oder Probensonden Expired - Lifetime EP0612993B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE4306332 1993-02-24
    DE4306332A DE4306332A1 (de) 1993-02-24 1993-02-24 Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder Probensonden

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    EP0612993A2 EP0612993A2 (de) 1994-08-31
    EP0612993A3 EP0612993A3 (de) 1995-02-22
    EP0612993B1 true EP0612993B1 (de) 1999-03-17

    Family

    ID=6481642

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP93250292A Expired - Lifetime EP0612993B1 (de) 1993-02-24 1993-10-28 Vorrichtung zum Wechseln von Mess- und/oder Probensonden

    Country Status (7)

    Country Link
    US (1) US5429010A (de)
    EP (1) EP0612993B1 (de)
    JP (1) JP3315802B2 (de)
    AT (1) ATE177838T1 (de)
    BR (1) BR9400653A (de)
    DE (2) DE4306332A1 (de)
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